Tranzistori bipolar - structuri și funcții

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson
Download our mobile app to listen on the go
Get App

Questions and Answers

De ce este numit tranzistorul 'bipolar'?

  • Deoarece are două terminale, emitor și colector.
  • Deoarece are un terminal de bază.
  • Deoarece conducția curentului este asigurată de electroni și goluri. (correct)
  • Deoarece are două joncțiuni pn.

Care este ordinea corectă a straturilor în structura unui tranzistor bipolar de tip pnp?

  • npp
  • pnp (correct)
  • nnp
  • npn

Cum sunt denumite terminalele unui tranzistor bipolar?

  • Sursă, Drenă, Poartă
  • Intrare, Ieșire, Control
  • Emitor, Bază, Colector (correct)
  • Anod, Catod, Poartă

Care este relația corectă între curenți într-un tranzistor bipolar?

<p>$i_E = i_C + i_B$ (C)</p> Signup and view all the answers

Care este condiția esențială pentru ca efectul de tranzistor să fie funcțional?

<p>Emitorul să fie puternic dopat și baza subțire. (D)</p> Signup and view all the answers

Ce se întâmplă dacă baza este prea groasă într-un tranzistor bipolar?

<p>Efectul de tranzistor dispare și rămân două diode independente. (A)</p> Signup and view all the answers

Care este relația corectă între tensiunile într-un tranzistor npn?

<p>$v_{CE} = v_{BE} - v_{BC}$ (B)</p> Signup and view all the answers

Conform informațiilor prezentate, funcționarea tranzistorului bipolar în curent continuu este descrisă de:

<p>Ecuațiile Ebers-Moll. (B)</p> Signup and view all the answers

Care este semnificația lui $I_{ES}$ în contextul ecuațiilor Ebers-Moll?

<p>Curentul de saturație al joncțiunii EB cu colectorul scurtcircuitat la bază (A)</p> Signup and view all the answers

Ce reprezintă coeficientul $\alpha_F$ în relația curentului de colector, $i_C$?

<p>Procentul din curentul joncțiunii BE care se închide prin colector. (C)</p> Signup and view all the answers

Care este rolul lui $\alpha_R$ în ecuațiile Ebers-Moll?

<p>Este un coeficient de amplificare inversă de la colector spre emitor. (C)</p> Signup and view all the answers

De ce apare semnul minus în fața termenului care implică $I_{CS}$ în ecuația curentului de colector $i_C$?

<p>Deoarece curentul joncțiunii BC are sensul opus față de curentul joncțiunii BE. (C)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele afirmații descrie relația dintre $\alpha_F$ , $I_{ES}$ și $\alpha_R$ , $I_{CS}$?

<p>$\alpha_F I_{ES}$ este egal cu $\alpha_R I_{CS}$ (C)</p> Signup and view all the answers

În ecuația curentului de emitor $i_E$, ce reprezintă termenul $I_{ES}(e^{\frac{qv_{BE}}{kT}} - 1)$?

<p>Curentul joncțiunii BE. (D)</p> Signup and view all the answers

În ecuațiile Ebers-Moll, cum se compară valorile lui $\alpha_F$ și $\alpha_R$?

<p>$\alpha_F$ este de obicei aproximativ 1, iar $\alpha_R$ este mai mic decât 1 (C)</p> Signup and view all the answers

Care este efectul creșterii tensiunii $v_{BC}$ asupra curentului de colector $i_C$?

<p>Crește, datorită contribuției directe a joncțiunii BC la $i_C$. (D)</p> Signup and view all the answers

Care este expresia curentului rezidual de colector cu baza în gol, notat I_CE0?

<p>(β_F + 1) * I_CB0 (A)</p> Signup and view all the answers

Cum devine relația (3.2.11) după înlocuirea cu I_CE0?

<p>i_C = β_F * i_B - I_CE0 * (e^(qv_BC/kT) - 1) (B)</p> Signup and view all the answers

În câte regimuri de funcționare poate opera un tranzistor bipolar, pentru fiecare conexiune (normală sau inversă)?

<p>Trei: blocat, saturat și activ (C)</p> Signup and view all the answers

Ce condiție trebuie respectată pentru polarizarea joncțiunilor în regimul blocat al unui tranzistor npn?

<p>v_BE ≤ 0 și v_BC &lt; 0 (D)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele metode de blocare a tranzistorului este considerată cea mai avantajoasă în practică?

<p>Baza conectată la emitor printr-o rezistență (A)</p> Signup and view all the answers

Cum este curentul rezidual I_CER, în comparație cu I_CES și I_CE0, atunci când o rezistență este cuplată între bază și emitor?

<p>I_CES &lt; I_CER &lt; I_CE0 (A)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele afirmații descrie cel mai bine un dezavantaj al blocării tranzistorului cu baza în gol?

<p>Este dificil de menținut stabil în anumite condiții de temperatură. (C)</p> Signup and view all the answers

Care este motivul pentru care blocarea tranzistorului cu scurtcircuit între bază și emitor nu este preferată în practică?

<p>Este dificil de realizat fizic (B)</p> Signup and view all the answers

Care este expresia curentului rezidual de colector, I_CB0, cu emitorul în gol?

<p>$I_{CB0} = (1 - \alpha_F \alpha_R) I_{CS}$ (B)</p> Signup and view all the answers

Care este expresia curentului de emitor, i_E, în funcție de i_C și curentul rezidual I_EB0?

<p>$i_E = \alpha_R i_C + I_{EB0}(e^{\frac{qv_{BE}}{kT}} - 1)$ (C)</p> Signup and view all the answers

Cum se exprimă factorul de amplificare în curent de la bază la colector, β_F?

<p>$\beta_F = \frac{\alpha_F}{1 - \alpha_F}$ (C)</p> Signup and view all the answers

Care este relația dintre β_F și factorul de amplificare în curent de la emitor la colector, α_F?

<p>$\beta_F+1= \frac{1}{1 - \alpha_F}$ (D)</p> Signup and view all the answers

Care este gama tipică de valori pentru factorul de amplificare în curent de la emitor la colector, α_F, în cazul tranzistoarelor cu siliciu?

<p>(0.99; 0.998) (C)</p> Signup and view all the answers

Care este gama tipică de valori pentru factorul de amplificare în curent de la bază la colector, β_F, în cazul tranzistoarelor cu siliciu?

<p>(100; 400) (B)</p> Signup and view all the answers

Cum se obține expresia lui i_C în funcție de i_B, ținând cont de i_E = i_C + i_B?

<p>$i_C = \frac{\alpha_F}{1-\alpha_F} i_B - \frac{1}{1-\alpha_F} I_{CB0}(e^{\frac{qv_{BC}}{kT}} - 1)$ (C)</p> Signup and view all the answers

Care este expresia curentului rezidual de emitor, I_EB0, cu colectorul în gol?

<p>$I_{EB0} = (1 - \alpha_F \alpha_R) I_{ES}$ (D)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele inegalități descrie corect relația dintre curenții reziduali ai unui tranzistor, când joncțiunea bază-emitor este polarizată invers?

<p>$I_{CEE} &lt; I_{CES} &lt; I_{CER} &lt; I_{CE0}$ (D)</p> Signup and view all the answers

În regimul de saturație, cum sunt polarizate joncțiunile bază-emitor și bază-colector ale unui tranzistor?

<p>Ambele joncțiuni sunt polarizate direct. (B)</p> Signup and view all the answers

Ce se întâmplă cu curentul de colector ($i_C$) într-un tranzistor care intră în regiunea de saturație, conform relației (3.3.2)?

<p>Curentul $i_C$ crește exponențial. (C)</p> Signup and view all the answers

Care este relația corectă pentru calculul tensiunii de saturație colector-emitor ($V_{CEsat}$)?

<p>$V_{CEsat} = V_{BE} - V_{BC}$ (D)</p> Signup and view all the answers

Care este condiția pentru curentul de bază ($i_B$) pentru ca un tranzistor să funcționeze în regim de saturație?

<p>$i_B &gt;&gt; i_C/ \beta_F$ (A)</p> Signup and view all the answers

Ce se utilizează pentru amplificarea în curent într-un regim saturat invers?

<p>Factorul de amplificare în conexiune inversă $(\beta_R)$ (B)</p> Signup and view all the answers

În circuitul din fig. 3.3.2, dacă VBEsat este 0.7V și VBCsat este 0.55V, care este valoarea VCEsat?

<p>0.15 V (A)</p> Signup and view all the answers

În circuitul din fig. 3.3.2, dacă tensiunea de alimentare EC este 15V și rezistența RL este 1.5kΩ, care este curentul de colector IC, neglijând VCEsat?

<p>10 mA (D)</p> Signup and view all the answers

Care este valoarea curentului $I_{B0}$ corespunzătoare funcționării în regiunea activă normală (RAN), conform informațiilor furnizate?

<p>0,05 mA (A)</p> Signup and view all the answers

Care dintre urmatoarele afirmații descrie corect condiția de saturație pentru curentul de bază $I_B$?

<p>$I_B &gt;&gt; I_C / \beta_F$ (B)</p> Signup and view all the answers

În condițiile date, care este valoarea rezistenței $R_B$?

<p>8,6 kΩ (B)</p> Signup and view all the answers

Care sunt condițiile pentru tensiunile $v_{BE}$ și $v_{BC}$ în regiunea activă normală (RAN)?

<p>$v_{BE} &gt; 0$ și $v_{BC} &lt; 0$ (A)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele relații descrie corect curentul $i_C$ în regiunea activă normală (RAN), neglijând curentul rezidual?

<p>$i_C \approx \beta_F i_B$ (D)</p> Signup and view all the answers

Care sunt condițiile pentru tensiunile $v_{BE}$ și $v_{BC}$ în regiunea activă inversă (RAI)?

<p>$v_{BE} &lt; 0$ și $v_{BC} &gt; 0$ (C)</p> Signup and view all the answers

În regiunea activă inversă (RAI), cum este aproximat curentul $i_E$, neglijând curentul rezidual $I_{EB0}$?

<p>$i_E \approx \alpha_R i_C$ (A)</p> Signup and view all the answers

Dacă $I_C = 10mA$ și $\beta_F=200$, care este valoarea curentului de bază necesară pentru saturație, știind că $I_B = 10I_{B0}$?

<p>0,5 mA (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Tranzistorul bipolar

Un dispozitiv electronic cu două joncțiuni pn, conectate în antiserie, care permite amplificarea semnalelor prin controlul curentului prin intermediul a două tipuri de purtători de sarcină: electroni și goluri.

Terminalele unui tranzistor bipolar

Un tranzistor bipolar este alcătuit din trei terminale: emitorul (E), baza (B) și colectorul (C).

Joncțiunile pn în tranzistorul bipolar

În cazul unui tranzistor bipolar, există două joncțiuni pn: joncțiunea emitor-bază (BE) și joncțiunea bază-colector (BC).

Ecuația curentului în tranzistorul bipolar

Ecuația curentului în tranzistorul bipolar: iE = iC + iB. Aceasta înseamnă că curentul din emitor este egal cu suma curentului din colector și curentul din bază.

Signup and view all the flashcards

Efectul de tranzistor

Un tranzistor bipolar se bazează pe principiul cuplării electrice a celor două joncțiuni BE și BC, unde emitorul trebuie să fie puternic dopat, iar baza subțire, pentru a asigura un flux eficient de electroni către colector.

Signup and view all the flashcards

Ecuaţiile Ebers-Moll

Ecuatiile Ebers-Moll descriu comportamentul unui tranzistor bipolar în curent continuu.

Signup and view all the flashcards

Tipuri de tranzistoare bipolare

Tranzistorul npn are emitorul dopat cu tipul n și baza cu tipul p, iar tranzistorul pnp are emitorul dopat cu tipul p și baza cu tipul n.

Signup and view all the flashcards

Ecuația curentului colectorului (iC) în modelul Ebers-Moll

Curentul colectorului este suma algebrică dintre curentul joncțiunii BC și contribuția curentului joncțiunii BE, dată de coeficientul F.

Signup and view all the flashcards

Ecuația curentului emitorului (iE) în modelul Ebers-Moll

Curentul emitorului este suma algebrică a curenților joncțiunii BE și contribuția curentului joncțiunii BC, exprimată prin coeficientul R.

Signup and view all the flashcards

Factorul de amplificare direct de la emitor la colector (F)

Un coeficient care indică procentul din curentul emitorului datorat tensiunii vBE care se închide prin colector.

Signup and view all the flashcards

Factorul de amplificare invers de la colector spre emitor (R)

Un coeficient care indică procentul din curentul colectorului datorat tensiunii vBC care se închide prin emitor.

Signup and view all the flashcards

Curentul de saturație al joncțiunii EB (I ES)

Reprezintă curentul joncțiunii BE cu colectorul scurtcircuitat la bază.

Signup and view all the flashcards

Curentul de saturație al joncțiunii CB (I CS)

Reprezintă curentul joncțiunii CB cu emitorul scurtcircuitat la bază.

Signup and view all the flashcards

Relația între F, R, I ES și I CS

Exprimă relația dintre factorii de amplificare direct și invers și curenții de saturație.

Signup and view all the flashcards

Modelul Ebers-Moll

Modelul care descrie comportamentul unui tranzistor npn prin intermediul a două joncțiuni pn, una BE și una BC.

Signup and view all the flashcards

I CE0

Curentul rezidual de colector cu baza în gol, care apare în formula curentului de colector iC.

Signup and view all the flashcards

iB

Curentul care trece prin baza tranzistorului.

Signup and view all the flashcards

iC

Curentul care trece printre colector și emitor.

Signup and view all the flashcards

Regim blocat

În acest regim, ambele joncțiuni ale tranzistorului sunt polarizate invers.

Signup and view all the flashcards

Baza în gol

Curentul care trece prin baza tranzistorului este zero.

Signup and view all the flashcards

Baza scurtcircuitată la emitor

Tensiunea între bază și emitor este zero, ceea ce duce la blocarea tranzistorului.

Signup and view all the flashcards

Blocarea prin conectarea unei rezistențe între bază și emitor

Acest regim de blocare, prin introducerea unei rezistențe între bază și emitor, este cel mai ușor de realizat în practică.

Signup and view all the flashcards

Conexiune normală vs conexiune inversă

Tranzistorul bipolar poate funcționa în două configurații, schimbând colectorul cu emitorul.

Signup and view all the flashcards

Ecuația curentului colectorului

Curentul colectorului, iC, este proporțional cu curentul de bază, iB, factorul de amplificare F și curentul rezidual de colector ICB0.

Signup and view all the flashcards

Curentul rezidual de colector (ICB0)

Reprezintă curentul care curge prin colectorul tranzistorului atunci când emitorul este în gol.

Signup and view all the flashcards

Curentul rezidual de emitor (IEB0)

Reprezintă curentul care curge prin emitorul tranzistorului atunci când colectorul este în gol.

Signup and view all the flashcards

Factorul de amplificare în curent F

Factorul de amplificare în curent de la bază la colector, F, este raportul dintre curentul colectorului, iC, și curentul de bază, iB.

Signup and view all the flashcards

Factorul de amplificare în curent de la emitor la colector F

Reprezintă raportul dintre curentul colectorului, iC, și curentul emitorului, iE.

Signup and view all the flashcards

Relația dintre curenții tranzistorului

Curentul total al emitorului, iE, este suma dintre curentul colectorului, iC, și curentul de bază, iB.

Signup and view all the flashcards

Formula (3.2.4)

Se utilizează pentru a calcula variația curentului colectorului cu variația tensiunii colector-bază.

Signup and view all the flashcards

Formula (3.2.6)

Se utilizează pentru a calcula variația curentului emitorului cu variația tensiunii bază-emitor.

Signup and view all the flashcards

Curentul rezidual

Curentul prin tranzistorul bipolar atunci când joncțiunea bază-emitor este polarizată invers. Este minim comparativ cu alte cazuri.

Signup and view all the flashcards

Regim de saturație

Regimul tranzistorului bipolar când ambele joncțiuni, bază-emitor și bază-colector, sunt polarizate direct. Curentul de colector este maxim.

Signup and view all the flashcards

Ecuația curentului în saturație

Relația care descrie comportamentul unui tranzistor bipolar în regimul de saturație. Curentul de colector crește exponențial cu tensiunile de polarizare directă.

Signup and view all the flashcards

Tensiunea de saturație colector-emitor (VCEsat)

Tensiunea dintre colector și emitor când tranzistorul este în regim de saturație. Valoarea sa este mică, de obicei sub 0,2V.

Signup and view all the flashcards

Condiția de saturație pentru curentul de bază (IB)

Relația dintre curentul de colector (IC) și curentul de bază (IB) în regim saturat. Curentul de bază este mult mai mare decât curentul de colector împărțit la factorul de amplificare.

Signup and view all the flashcards

Circuit saturat

Circuitul cu un tranzistor bipolar care funcționează în regim saturat. Este utilizat pentru a controla o sarcină, de exemplu un LED, prin modificarea curentului de bază.

Signup and view all the flashcards

Căderea de tensiune colector-emitor la saturație (VCEsat)

Căderea de tensiune pe colector-emitor în regim de saturație. Este o valoare constantă, determinată de tensiunile de polarizare.

Signup and view all the flashcards

Curentul de colector (IC) în saturație

Curentul care trece prin colectorul tranzistorului bipolar în regim saturat. Este limitat de caracteristicile externe ale circuitului.

Signup and view all the flashcards

Regiunea activă normală (RAN)

Regiunea activă normală (RAN) este caracterizată de o tensiune vBE pozitivă și o tensiune vBC negativă. În această regiune, curentul colectorului este aproximativ egal cu produsul dintre factorul de amplificare direct (F) și curentul emitorului.

Signup and view all the flashcards

Regiunea activă inversă (RAI)

Regiunea activă inversă (RAI) este o stare în care tranzistorul se comportă ca amplificator, dar cu inversarea rolurilor emitorului și colectorului. Această regiune este definită de o tensiune vBE negativă și o tensiune vBC pozitivă. În această regiune, curentul emitorului este aproximativ egal cu produsul dintre factorul de amplificare invers (R) și curentul colectorului.

Signup and view all the flashcards

Starea de saturație

Starea de saturație este atinsă atunci când curentul de bază este suficient de mare pentru ca curentul colectorului să atingă valoarea maximă. În această stare, tranzistorul se comportă ca un comutator închis.

Signup and view all the flashcards

Curentul de bază (I B0)

Curentul de bază (I B0) este curentul care traversează joncțiunea bază-emitor. Acesta este un curent mic, dar controlează un curent mult mai mare în colector.

Signup and view all the flashcards

Factorul de amplificare (F)

Factorul de amplificare (F) este un raport între curentul colectorului și curentul de bază. Un factor de amplificare mai mare indică o eficiență mai mare a tranzistorului în amplificarea semnalelor.

Signup and view all the flashcards

Curentul rezidual (I CB0)

Curentul rezidual (I CB0) este un curent mic care curge prin joncțiunea bază-colector atunci când emitorul este deschis.

Signup and view all the flashcards

Condiția de saturație pentru curentul de bază

Condiția de saturație pentru curentul de bază este I B  I c /  F . Aceasta înseamnă că curentul de bază trebuie să fie mult mai mare decât raportul dintre curentul colectorului și factorul de amplificare.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Tranzistor Bipolar

  • Un tranzistor bipolar este o structură cu două joncțiuni pn cuplate.
  • Conducţia curentului este asigurată de doi tipuri de purtători mobili de sarcină: electroni și goluri.
  • Tranzistorul poate fi de tip npn sau pnp.

Structură și Simbol

  • Tranzistorul bipolar este obţinut tehnologic prin realizarea a două joncțiuni pn conectate în antiserie pe un suport semiconductor.
  • Terminalele tranzistorului bipolar sunt numite emiţător (E), bază (B) și colector (C).
  • Simbolurile tranzistorilor npn și pnp sunt prezentate în figura 3.1.1.

Relații între curenți și tensiuni

  • Pentru tranzistorul npn: IE = IC + IB și VCE = VBE - VBC
  • Pentru tranzistorul pnp: IE = IC + IB și VEC = VEB - VCB
  • Ținând cont de figura 3.1.1, există relații între curenții care circulă prin tranzistor și tensiunile dintre electrozi.

Ecuațiile tranzistorului bipolar

  • Ecuaţiile Ebers-Moll descriu funcţionarea tranzistorului bipolar la variaţii lente în timp sau la curent continuu.
  • Curentul de colector (Ic) este suma algebrică a curenților joncţiunii BC şi contribuţia la acest curent a joncţiunii BE.
  • Curentul de emitor (IE) este suma algebrică a curentului joncţiunii BE şi contribuţia la acest curent a joncţiunii BC.
  • Coeficienții (aF şi aR) indică contribuţia celor două joncţiuni la curenţi.

Regimuri de funcţionare

  • Regim blocat: Ambele joncțiuni sunt polarizate invers (VBE ≤ 0, VBC < 0).
  • Regim saturat: Ambele joncțiuni sunt polarizate direct (VBE > 0, VBC > 0).
  • Regim activ: Joncţiunea BE este polarizată direct, iar joncţiunea BC este polarizată invers.

Caracteristici statice

  • Caracteristica de ieşire ic = ic(VCB) pentru un curent de emitor constant (IE=IE=const.) este prezentată în figura 3.5.1.
  • Caracteristica de ieşire ic = ic(VCE) pentru un curent de bază constant (IB=IB=const.) este prezentată în figura 3.5.2.
  • Prin aceste caracteristici se pot evidenţia regimurile de funcţionare ale tranzistorului.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

More Like This

Quiz de transistores
5 questions

Quiz de transistores

RejoicingCoral avatar
RejoicingCoral
Bipolar Transistors as Switches
30 questions
Diodos e Transistores Semicondutores
40 questions
Use Quizgecko on...
Browser
Browser